ES2962565T3 - Method to control a battery energy limit value - Google Patents
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Abstract
Un método para establecer un valor de potencia límite de carga de una batería cuando la batería se está cargando, según una realización de la presente invención, puede comprender: una etapa de establecimiento del valor de potencia límite de carga de referencia para establecer un valor de potencia límite de carga predeterminado como referencia ; una etapa de cálculo del valor de potencia límite de carga en tiempo real para calcular, en tiempo real, un valor de potencia límite de carga en tiempo real según el voltaje actual de una batería; una etapa de establecimiento del valor de potencia límite de carga en tiempo real para establecer un valor de potencia límite de carga de la batería mediante el valor de potencia límite de carga en tiempo real calculado en la etapa de cálculo del valor de potencia límite de carga en tiempo real; y una etapa de restauración del valor de potencia límite de carga para restaurar el valor de potencia límite de carga en tiempo real establecido en la etapa de establecimiento del valor de potencia límite de carga en tiempo real al valor de potencia límite de carga predeterminado que es la referencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A method for setting a charging limit power value of a battery when the battery is charging, according to an embodiment of the present invention, may comprise: a reference charging limit power value setting step of setting a predetermined charging limit power value as a reference; a real-time charging limit power value calculating step of calculating, in real time, a real-time charging limit power value according to the current voltage of a battery; a real-time charging limit power value setting step of setting a charging limit power value of the battery by the real-time charging limit power value calculated in the real-time charging limit power value calculating step; and a charging limit power value restoring step of restoring the real-time charging limit power value set in the real-time charging limit power value setting step to the predetermined charging limit power value that is the reference.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Método para controlar un valor límite de energía de una batería Method to control a battery energy limit value
Sector de la técnicaTechnical sector
La presente invención se refiere a un método para controlar un límite de energía de batería. The present invention relates to a method for controlling a battery power limit.
Más específicamente, la presente invención se refiere a un método para controlar un límite de energía de la batería sobre la base de la tensión actual de la celda. More specifically, the present invention relates to a method of controlling a battery power limit based on the current cell voltage.
Estado de la técnicaState of the art
En general, los módulos de batería que tienen al menos una celda de batería están configurados eléctricamente en serie/paralelo entre sí, y un paquete de batería que incluye al menos un módulo de batería tiene un sistema de gestión de batería en bastidor (<r b>M<s>) para monitorear y controlar el estado del paquete de batería. Asimismo, cada módulo de batería tiene un sistema de gestión de batería del módulo (MBMS) para controlar el módulo de batería. Generally, battery modules that have at least one battery cell are electrically configured in series/parallel with each other, and a battery pack that includes at least one battery module has an in-rack battery management system (<r b >M<s>) to monitor and control the status of the battery pack. Additionally, each battery module has a battery module management system (MBMS) to control the battery module.
Por otra parte, en un paquete de batería, los módulos de batería se pueden conectar en serie para generar alta energía, o los módulos de batería se pueden conectar en paralelo para aumentar la capacidad de energía o el tiempo de uso. On the other hand, in a battery pack, battery modules can be connected in series to generate high power, or battery modules can be connected in parallel to increase power capacity or usage time.
Respecto a los módulos de baterías conectados en serie o paralelo, se establece un límite máximo de salida del paquete de baterías de acuerdo con el SOC y la temperatura de los módulos de batería. Regarding battery modules connected in series or parallel, a maximum output limit of the battery pack is set according to the SOC and temperature of the battery modules.
Establecer el límite máximo de salida de un paquete de baterías midiendo la temperatura del paquete de baterías se realiza convencionalmente estableciendo el límite máximo de salida del paquete de baterías simplemente sobre la base de una temperatura o estableciendo el límite máximo de salida del paquete de baterías simplemente mediante una tensión del paquete de baterías. Setting the maximum output limit of a battery pack by measuring the temperature of the battery pack is conventionally done by setting the maximum output limit of the battery pack simply based on a temperature or by setting the maximum output limit of the battery pack simply through a voltage from the battery pack.
Según la técnica convencional de calcular el valor máximo de salida de un paquete de baterías simplemente basándose en la temperatura de la batería o en la tensión del paquete de baterías, el valor máximo de salida se calcula utilizando una tabla que incluye la temperatura o la tensión del paquete de baterías y un límite de salida del paquete de baterías. According to the conventional technique of calculating the maximum output value of a battery pack simply based on the battery temperature or battery pack voltage, the maximum output value is calculated using a table that includes the temperature or voltage of the battery pack and a battery pack output limit.
En otras palabras, para restablecer el límite de salida del paquete de baterías, se debe almacenar una tabla adicional que indique la relación entre la temperatura o la tensión y el límite de salida del paquete de baterías. In other words, to reset the battery pack output limit, an additional table must be stored indicating the relationship between the temperature or voltage and the battery pack output limit.
Para solucionar este problema, la presente invención propone un método en el que solo se verifican en tiempo real una tensión máxima y una tensión mínima en módulos de batería conectados en serie o en paralelo y el límite máximo de salida de un paquete de baterías completo se establece sobre la base de la tensión máxima y a la tensión mínima sin usar la tabla adicional que incluye una temperatura o tensión y un límite de salida del paquete de baterías. (Documento de la técnica anterior) Publicación de solicitud de patente coreana abierta al público n.° 2010-0073973 A EP 3046211 A2 enseña cómo reducir una corriente de carga cuando la tensión de una celda de batería alcanza un umbral de alta tensión, en el que un valor del contador aumenta cada vez que la tensión de la celda de la batería alcanza el umbral de alta tensión y cuando el valor del contador alcanza un valor predeterminado, la carga termina. La cantidad de reducción actual depende del valor del contador. To solve this problem, the present invention proposes a method in which only a maximum voltage and a minimum voltage in battery modules connected in series or parallel are verified in real time and the maximum output limit of a complete battery pack is set based on the maximum voltage and the minimum voltage without using the additional table that includes a temperature or voltage and an output limit of the battery pack. (Prior Art Document) Korean Patent Application Laid-open Publication No. 2010-0073973 A EP 3046211 A2 teaches how to reduce a charging current when the voltage of a battery cell reaches a high voltage threshold, in which that a counter value increases every time the battery cell voltage reaches the high voltage threshold and when the counter value reaches a predetermined value, charging ends. The current reduction amount depends on the counter value.
Otros antecedentes técnicos son US 2011/204850 A1, US 2016/344201 A1, US 2011/006733 A1, US 2006/284614 A1 y US 2014/183938 A1. Other technical background information is US 2011/204850 A1, US 2016/344201 A1, US 2011/006733 A1, US 2006/284614 A1 and US 2014/183938 A1.
Objeto de la invenciónObject of the invention
Problema técnicotechnical problem
La presente invención proporcionó un método para establecer un límite de salida máximo de un paquete de baterías en tiempo real. The present invention provided a method for setting a maximum output limit of a battery pack in real time.
Asimismo, la presente invención proporcionó un método para establecer un límite de salida máximo de un paquete de baterías sin una tabla pre almacenada adicional de un límite de salida máximo según la temperatura y el SOC. Furthermore, the present invention provided a method for setting a maximum output limit of a battery pack without an additional pre-stored table of a maximum output limit based on temperature and SOC.
Solución técnicaTechnical solution
Un método para establecer un límite de energía de carga de una batería cuando se carga la batería que tiene una pluralidad de celdas de batería, de acuerdo con una realización de la presente invención, incluye: una etapa de establecimiento del límite de energía de carga de referencia en la que se establece un límite de energía de carga predeterminado de referencia; una etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real en la que se calcula un límite de energía de carga en tiempo real de acuerdo con una tensión actual de la batería para establecer un límite de energía de carga en tiempo real de la batería; y una etapa de restauración del límite de energía de carga en la que el límite de energía de carga en tiempo real establecido en la etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real se restablece al límite de energía de carga predeterminado de referencia. A method of setting a charging energy limit of a battery when charging the battery having a plurality of battery cells, according to an embodiment of the present invention, includes: a step of setting the charging energy limit of reference in which a reference predetermined charging energy limit is established; a real-time charging power limit setting step in which a real-time charging power limit is calculated according to a current voltage of the battery to set a real-time charging power limit of the battery ; and a charging power limit reset step in which the real-time charging power limit set in the real-time charging power limit setting step is reset to the reference predetermined charging power limit.
La etapa de configuración del límite de energía de carga en tiempo real incluye: (a-1) una etapa de medir una tensión de cada una de la pluralidad de celdas de batería; (b-1) una etapa para determinar si la tensión de una celda de batería que tiene la tensión más alta entre las tensiones de la pluralidad de celdas de batería medidos en la etapa (a-1) excede una tensión máxima permitida preestablecida; (c-1) una etapa de medir un período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más alta excede la tensión máxima permitida preestablecida; y (d-1) una etapa de establecer el límite de energía de carga en tiempo real a un valor obtenido reduciendo el límite de energía de carga de batería referencial en una relación predeterminada cuando el período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más alta excede la tensión máxima permitida preestablecida es igual o mayor que un período predeterminado en la etapa (c-1), en el que las etapas (a-1) a (d-1) se realizan repetidamente, y el número de veces que se realiza la etapa (d-1) se cuenta para generar un valor contado. The step of setting the real-time charging energy limit includes: (a-1) a step of measuring a voltage of each of the plurality of battery cells; (b-1) a step for determining whether the voltage of a battery cell having the highest voltage among the voltages of the plurality of battery cells measured in step (a-1) exceeds a preset maximum allowable voltage; (c-1) a step of measuring a period during which the voltage of the battery cell having the highest voltage exceeds the preset maximum allowable voltage; and (d-1) a step of setting the real-time charging energy limit to a value obtained by reducing the reference battery charging energy limit by a predetermined ratio when the period during which the battery cell voltage which has the highest voltage exceeds the preset maximum allowable voltage is equal to or greater than a predetermined period in step (c-1), in which steps (a-1) to (d-1) are performed repeatedly, and The number of times step (d-1) is performed is counted to generate a counted value.
En la etapa (d-1), la relación predeterminada en la que se reduce el límite de energía de carga de la batería referencial varía según el valor contado, en donde el valor contado está limitado a un valor predeterminado, y cuando el valor contado alcanza el valor predeterminado, se detiene la carga de la batería. In step (d-1), the predetermined ratio by which the charging energy limit of the reference battery is reduced varies depending on the counted value, where the counted value is limited to a predetermined value, and when the counted value reaches the default value, battery charging stops.
El valor contado aumenta en 1 cada vez que se realiza la etapa (d-1) una vez, y disminuye en 1 cuando la batería que está en estado de carga cambia a un estado de descarga. The counted value increases by 1 each time step (d-1) is performed once, and decreases by 1 when the battery that is in a charging state changes to a discharge state.
En la etapa de restauración del límite de energía de carga, el límite de energía de carga de la batería puede restablecerse al límite de energía de carga predeterminado de referencia en cualquier caso entre: un caso en el que el valor contado es 0; un caso en el que no fluye corriente en la batería durante al menos un tiempo predeterminado; y un caso en el que un valor de SOC de la batería alcanza un valor de SOC de referencia predeterminado. In the charging power limit restoration stage, the charging power limit of the battery may be reset to the reference predetermined charging power limit in any case between: a case where the counted value is 0; a case where no current flows in the battery for at least a predetermined time; and a case where a battery SOC value reaches a predetermined reference SOC value.
Un método para establecer un límite de energía de descarga de una batería cuando se descarga la batería que tiene una pluralidad de celdas de batería, de acuerdo con una realización de la presente invención, incluye: una etapa de establecimiento del límite de energía de descarga de referencia en la que se establece un límite de energía de descarga predeterminado de referencia; una etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real en la que se calcula un límite de energía de descarga en tiempo real según una tensión actual de la batería para establecer un límite de energía de descarga en tiempo real de la batería; y una etapa de restauración del límite de energía de descarga en la que el límite de energía de descarga en tiempo real establecido en la etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real se restablece al límite de energía de descarga predeterminado de referencia. A method of setting a discharge energy limit of a battery when the battery having a plurality of battery cells is discharged, according to an embodiment of the present invention, includes: a step of setting the discharge energy limit of reference in which a reference predetermined discharge energy limit is established; a real-time discharge energy limit setting step in which a real-time discharge energy limit is calculated according to a current voltage of the battery to set a real-time discharge energy limit of the battery; and a discharge energy limit reset step in which the real-time discharge energy limit set in the real-time discharge energy limit setting step is reset to the reference predetermined discharge energy limit.
La etapa de configuración del límite de energía de descarga en tiempo real incluye: (a-2) una etapa de medir una tensión de cada una de la pluralidad de celdas de batería; (b-2) una etapa para determinar si la tensión de una celda de batería que tiene la tensión más baja entre las tensiones de la pluralidad de celdas de batería medidos en la etapa (a-2) es menor que una tensión mínima permitida preestablecida; (c-2) una etapa de medir un período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más baja se mantiene por debajo de la tensión mínima permitida preestablecida; y (d-2) una etapa de reducir el límite de energía de descarga de batería predeterminado referencial en una relación predeterminada para calcular el límite de energía de descarga en tiempo real cuando el período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más baja se mantiene menor que la tensión mínima permitida preestablecida es igual o mayor que un período predeterminado, en el que las etapas (a-2) a (d-2) se realizan repetidamente, y el número de veces que se realiza la etapa (d-2) se cuenta para generar un valor contado. The step of setting the real-time discharge energy limit includes: (a-2) a step of measuring a voltage of each of the plurality of battery cells; (b-2) a step for determining whether the voltage of a battery cell having the lowest voltage among the voltages of the plurality of battery cells measured in step (a-2) is less than a preset minimum allowable voltage ; (c-2) a step of measuring a period during which the voltage of the battery cell having the lowest voltage remains below the preset minimum allowable voltage; and (d-2) a step of reducing the reference predetermined battery discharge energy limit by a predetermined ratio to calculate the real-time discharge energy limit when the period during which the voltage of the battery cell having the lowest voltage is kept lower than the preset minimum allowable voltage is equal to or greater than a predetermined period, in which steps (a-2) to (d-2) are performed repeatedly, and the number of times it is performed step (d-2) is counted to generate a counted value.
En la etapa (d-2), la relación predeterminada en la que se reduce el límite de energía de carga de la batería referencial varía según el valor contado, en donde el valor contado puede limitarse a un valor predeterminado, y cuando el valor contado alcanza el valor predeterminado, es posible que se detenga la descarga de la batería. In step (d-2), the predetermined ratio by which the charging energy limit of the reference battery is reduced varies depending on the counted value, where the counted value may be limited to a predetermined value, and when the counted value reaches the default value, battery discharge may stop.
El valor contado aumenta en 1 cada vez que se realiza la etapa (d-2) una vez, y disminuye en 1 cuando la batería que está en estado de descarga cambia a un estado de carga. The counted value increases by 1 each time step (d-2) is performed once, and decreases by 1 when the battery that is in a discharge state changes to a charge state.
En la etapa de restauración del límite de energía de carga, el límite de energía de descarga de la batería puede restablecerse al límite de energía de descarga predeterminado de referencia en cualquier caso entre: un caso en el que el valor contado es 0; un caso en el que no fluye corriente en la batería durante al menos un tiempo predeterminado; y un caso en el que un valor de SOC de la batería alcanza un valor de SOC de referencia predeterminado. In the charge energy limit restoration stage, the battery discharge energy limit may be reset to the reference predetermined discharge energy limit in any case between: a case where the counted value is 0; a case where no current flows in the battery for at least a predetermined time; and a case where a battery SOC value reaches a predetermined reference SOC value.
Efectos ventajososAdvantageous effects
De acuerdo con la presente invención, se puede establecer un límite máximo de salida de una batería en tiempo real. In accordance with the present invention, a maximum output limit of a battery can be set in real time.
Asimismo, se puede establecer un límite máximo de salida de un paquete de baterías sin una tabla adicional pre almacenada de un límite máximo de salida según la temperatura y el<s>O<c>. Likewise, a maximum output limit of a battery pack can be set without an additional pre-stored table of a maximum output limit based on temperature and<s>O<c>.
Descripción de las figurasDescription of the figures
La figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas principales de un método para establecer un límite de energía de carga de batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención. Figure 1 is a flow chart illustrating the main steps of a method for setting a battery charging energy limit at the time of charging according to an embodiment of the present invention.
La figura 2 es un diagrama de flujo detallado que ilustra una etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real del método para establecer un límite de energía de carga de batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención. Figure 2 is a detailed flow chart illustrating a real-time charging power limit setting step of the method of setting a battery charging power limit at the time of charging according to an embodiment of the present invention.
La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas principales de un método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención. La figura 4 es un diagrama de flujo detallado que ilustra una etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real del método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención. Figure 3 is a flow chart illustrating the main steps of a method for setting a battery discharge energy limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a detailed flow chart illustrating a real-time charging power limit setting step of the method of setting a battery discharge power limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention. .
La figura 5 es un gráfico que ilustra cómo se restablece la tensión de una celda de batería estableciendo un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención. Figure 5 is a graph illustrating how the voltage of a battery cell is restored by setting a battery discharge energy limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention.
Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention
A continuación en el presente documento, realizaciones ilustrativas de la presente invención se describirán con detalle con referencia a los dibujos adjuntos de tal modo que los expertos en la técnica puedan poner en lleva fácilmente la presente invención. Sin embargo, la presente invención puede implementarse de varias formas diferentes sin limitarse a las realizaciones que se describen en el presente documento. Algunas partes de las realizaciones, que no están relacionadas con la descripción, no se ilustran en los dibujos para describir claramente las realizaciones de la presente invención. Números de referencia similares se refieren a elementos similares en toda la descripción. Hereinafter, illustrative embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention can be implemented in a number of different ways without being limited to the embodiments described herein. Some parts of the embodiments, which are not related to the description, are not illustrated in the drawings to clearly describe the embodiments of the present invention. Similar reference numbers refer to similar items throughout the description.
El término "primero", "segundo" o similar puede usarse para describir varios elementos pero no limita los elementos. Estos términos solo se usan para distinguir un elemento de otros elementos. Por ejemplo, sin apartarse del ámbito de la presente invención, puede hacerse referencia a un primer elemento como un segundo elemento y asimismo, puede hacerse referencia a un primer elemento como un segundo elemento. La terminología utilizada en el presente documento no tiene como objetivo delimitar la presente invención sino describir realizaciones específicas. Los términos de una forma singular pueden incluir formas plurales a menos que se especifique lo contrario. The term "first", "second" or similar may be used to describe multiple elements but does not limit the elements. These terms are only used to distinguish one element from other elements. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element and a first element may likewise be referred to as a second element. The terminology used herein is not intended to delimit the present invention but rather to describe specific embodiments. Terms of a singular form may include plural forms unless otherwise specified.
En toda la descripción, cuando se hace referencia a una parte como "conectada" a otra parte, la anterior puede estar "conectada directamente" a la segunda o "conectada eléctricamente" a la misma a través de otra parte intermedia. Cuando se mencione que una determinada parte "incluye" o "comprende" determinados elementos, la parte puede incluir además otros elementos, a no ser que se especifique lo contrario. El término "paso(pasando)..." o "etapa de..." utilizado en el presente documento no representa "etapa para...". Throughout the description, when one part is referred to as "connected" to another part, the former may be "directly connected" to the second or "electrically connected" to the same through another intermediate part. Where a particular part is stated to "include" or "include" certain elements, the part may also include other elements, unless otherwise specified. The term "step(s)..." or "stage of..." used herein does not represent "stage for...".
Los términos utilizados en el presente documento se han seleccionado entre términos generales que se utilizan ampliamente en la actualidad en consideración de las funciones de la presente invención, pero puede modificarse dependiendo de las intenciones de los expertos en la técnica, precedentes judiciales o la llegada de nuevas tecnologías. Asimismo, el solicitante ha seleccionado arbitrariamente términos específicos, y el significado de dichos términos se describirá en detalle en las secciones pertinentes de la descripción. Por lo tanto, debe entenderse que los términos utilizados en el presente documento no deben definirse simplemente literalmente, sino que deben definirse sobre la base de los significados de los términos y el contenido general de la presente divulgación. The terms used herein have been selected from general terms that are widely used today in consideration of the functions of the present invention, but may be modified depending on the intentions of those skilled in the art, judicial precedents or the advent of new technologies. Furthermore, the applicant has arbitrarily selected specific terms, and the meaning of such terms will be described in detail in the relevant sections of the description. Therefore, it should be understood that the terms used herein are not to be defined simply literally, but rather are to be defined based on the meanings of the terms and the general content of this disclosure.
1. Método para establecer un límite de energía de la batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención 1. Method for setting a battery power limit at the time of charging according to an embodiment of the present invention
La figura 1 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas principales del método para establecer un límite de energía de carga de batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención. Figure 1 is a flow chart illustrating the main steps of the method for setting a battery charging energy limit at the time of charging according to an embodiment of the present invention.
La figura 2 es un diagrama de flujo detallado que ilustra una etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real del método para establecer un límite de energía de carga de batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención. Figure 2 is a detailed flow chart illustrating a real-time charging power limit setting step of the method of setting a battery charging power limit at the time of charging according to an embodiment of the present invention.
El método para establecer un límite de energía de la batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención se describirá con referencia a las figuras 1 y 2. The method of setting a battery power limit at the time of charging according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 and 2.
El método para establecer un límite de energía de batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención incluye una etapa de establecimiento de límite de energía de carga de referencia en la que se establece un límite de energía de carga predeterminado referencial (S 110), una etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real en la que se calcula un límite de energía de carga en tiempo real de acuerdo con una tensión actual de una batería para establecer un límite de energía de carga en tiempo real de la batería (S120), y una etapa de establecimiento etapa de restauración del límite de energía en la que el límite de energía de carga en tiempo real establecido en la etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real se restablece al límite de energía de carga predeterminado referencial (S 130). The method for setting a battery power limit at the time of charging according to an embodiment of the present invention includes a reference charging power limit setting step in which a reference predetermined charging power limit is set ( S 110), a real-time charging power limit setting step in which a real-time charging power limit is calculated according to a current voltage of a battery to set a real-time charging power limit battery current (S120), and a power limit setting step, in which the real-time charging power limit set in the real-time charging power limit setting step is reset to reference default charging energy limit (S 130).
En detalle, la batería incluye una pluralidad de celdas de batería, y la etapa de establecimiento del límite de energía de carga de referencia se puede establecer en un valor predeterminado de acuerdo con las especificaciones de cada una de la pluralidad de celdas de batería incluidas en la batería y las especificaciones completas de la batería al diseñar la batería. In detail, the battery includes a plurality of battery cells, and the step of setting the reference charging energy limit can be set to a predetermined value according to the specifications of each of the plurality of battery cells included in the battery and complete battery specifications when designing the battery.
Por otra parte, la etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real (S 120) incluye (a-1) una etapa de medir una tensión de cada una de la pluralidad de celdas de batería (S121), (b-1) una etapa para determinar si la tensión de una celda de batería que tiene la tensión más alta excede una tensión máxima permitida preestablecida (S122), (c-1) una etapa de medición de un tiempo durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más alta excede la tensión máxima permitida preestablecida (S123), (d-1) una etapa de establecer el límite de energía de carga en tiempo real a un valor obtenido reduciendo el límite de energía de carga de batería referencial en una relación predeterminada cuando un período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más alta excede el valor preestablecido la tensión máxima permitida es igual o mayor que un período predeterminado en la etapa (c-1) (S124). On the other hand, the real-time charging energy limit setting step (S 120) includes (a-1) a step of measuring a voltage of each of the plurality of battery cells (S121), (b- 1) a step for determining whether the voltage of a battery cell having the highest voltage exceeds a preset maximum allowable voltage (S122), (c-1) a step of measuring a time during which the cell voltage of battery having the highest voltage exceeds the preset maximum allowable voltage (S123), (d-1) a step of setting the real-time charging energy limit to a value obtained by reducing the reference battery charging energy limit in a predetermined ratio when a period during which the voltage of the battery cell having the highest voltage exceeds the preset value of the maximum allowable voltage is equal to or greater than a predetermined period in step (c-1) (S124) .
Por otra parte, en la etapa de configuración del límite de energía de carga en tiempo real (S120), las etapas (a-1) a (d-1) se realizan repetidamente. On the other hand, in the real-time charging power limit setting step (S120), steps (a-1) to (d-1) are performed repeatedly.
Por otra parte, el período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más alta excede la tensión máxima permitida preestablecida se mide desde un punto de tiempo en el que la tensión de la celda de batería excede inicialmente la tensión máxima permitida preestablecida. Furthermore, the period during which the voltage of the battery cell having the highest voltage exceeds the preset maximum allowable voltage is measured from a time point when the voltage of the battery cell initially exceeds the maximum voltage. preset allowed.
A continuación en el presente documento, la etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real se describirá con una realización específica. La etapa (b-1) puede ser una etapa para determinar si la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más alta, entre la pluralidad de celdas de batería, supera los 4,2 V. En la etapa (c-1), cuando hay una celda de batería que tiene una tensión que excede los 4,2 V en la etapa (b-1), se puede medir un período durante el cual la tensión de la celda de la batería excede los 4,2 V. Por otra parte, en la etapa (d -1), cuando el período durante el cual la tensión de la celda de la batería supera los 4,2 V es de al menos 5 segundos, el límite de energía de carga de la batería se puede restablecer. Below in this document, the real-time charging power limit setting step will be described with a specific embodiment. Step (b-1) may be a step for determining whether the voltage of the battery cell having the highest voltage, among the plurality of battery cells, exceeds 4.2 V. In step (c-1 ), when there is a battery cell having a voltage exceeding 4.2 V in step (b-1), a period during which the battery cell voltage exceeds 4.2 V can be measured On the other hand, in step (d -1), when the period during which the battery cell voltage exceeds 4.2 V is at least 5 seconds, the battery charging energy limit can be reset.
Por otra parte, en la etapa de configuración del límite de energía de carga en tiempo real, el número de veces que se realiza la etapa (d-1) se cuenta mediante un módulo de conteo para generar un valor contado. On the other hand, in the real-time charging power limit setting step, the number of times step (d-1) is performed is counted by a counting module to generate a counted value.
Por otra parte, en la etapa (d -1), la relación predeterminada en la que se reduce el límite de energía de carga de la batería referencial varía según el valor contado, en donde el valor contado está limitado a un valor predeterminado, y cuando el valor contado alcanza el valor predeterminado, se detiene la carga de la batería. On the other hand, in step (d -1), the predetermined ratio by which the charging energy limit of the reference battery is reduced varies according to the counted value, wherein the counted value is limited to a predetermined value, and When the counted value reaches the preset value, battery charging stops.
En detalle, la relación predeterminada según el valor contado se puede calcular usando la siguiente ecuación. In detail, the default ratio based on counted value can be calculated using the following equation.
Relación predeterminada = 0,8valor contado Default ratio = 0.8count value
Asimismo, el valor predeterminado al que se limita el valor contado puede ser 10. Also, the default value to which the counted value is limited can be 10.
En otras palabras, cuando el valor contado está limitado a 10, la proporción predeterminada es 0,810 de acuerdo con la ecuación anterior, y puede ser aproximadamente 1/10 del límite de energía de carga de referencia de un paquete de baterías. In other words, when the counted value is limited to 10, the default ratio is 0.810 according to the above equation, and it can be about 1/10 of the reference charging energy limit of a battery pack.
Por otra parte, el valor contado aumenta en 1 cada vez que se realiza la etapa (d-1) una vez, y disminuye en 1 cada vez que la batería que está en un estado de carga cambia a un estado de descarga. On the other hand, the counted value increases by 1 each time step (d-1) is performed once, and decreases by 1 each time the battery that is in a charge state changes to a discharge state.
Por otra parte, en la etapa de restauración del límite de energía de carga, el límite de energía de carga de la batería puede restablecerse al límite de energía de carga predeterminado de referencia en cualquier caso entre los casos en los que el valor contado es 0, un caso en el que una corriente no fluye en la batería durante al menos un tiempo predeterminado, y un caso en el que un valor de SOC de la batería alcanza un valor de SOC de referencia predeterminado. Moreover, in the charging power limit restoration stage, the charging power limit of the battery can be reset to the reference default charging power limit in any case among the cases where the counted value is 0 , a case in which a current does not flow in the battery for at least a predetermined time, and a case in which a SOC value of the battery reaches a predetermined reference SOC value.
Sobre la base de la descripción anterior, el método para establecer un límite de energía de carga de la batería en el momento de la carga según una realización de la presente invención puede calcular fácilmente el límite de energía de carga del paquete de baterías sin una tabla adicional en la que se establezcan una temperatura o tensión y un límite de energía de carga. Based on the above description, the method of setting a charging energy limit of the battery at the time of charging according to an embodiment of the present invention can easily calculate the charging energy limit of the battery pack without a table in which a temperature or voltage and a charging energy limit are established.
Esto es, sin almacenar una tabla adicional en la que se establece una temperatura o tensión y un límite de energía de carga, se puede establecer el límite de energía de carga de la batería. Asimismo, sin medir directamente la temperatura del paquete de baterías, se puede calcular el límite de energía de carga del paquete de baterías. That is, without storing an additional table in which a temperature or voltage and a charging energy limit are set, the charging energy limit of the battery can be set. Also, without directly measuring the temperature of the battery pack, the charging energy limit of the battery pack can be calculated.
2. Método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención. 2. Method for setting a battery discharge energy limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention.
La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas principales del método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención. Figure 3 is a flow chart illustrating the main steps of the method for setting a battery discharge energy limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention.
La figura 4 es un diagrama de flujo detallado que ilustra una etapa de establecimiento del límite de energía de carga en tiempo real del método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención. Figure 4 is a detailed flow chart illustrating a real-time charging power limit setting step of the method of setting a battery discharge power limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention. .
El método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención se describirá con referencia a las figuras 3 y 4. The method of setting a battery discharge energy limit at the time of discharge according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 3 and 4.
El método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención incluye una etapa de establecimiento del límite de energía de descarga de referencia en la que se establece un límite de energía de descarga predeterminado referencial (S210), una etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real en la que se calcula un límite de energía de descarga en tiempo real de acuerdo con una tensión actual de una batería para establecer un límite de energía de descarga en tiempo real de la batería (S220), y una etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real etapa de restauración del límite de energía en la que el límite de energía de descarga en tiempo real establecido en la etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real se restablece al límite de energía de descarga predeterminado referencial (S230). The method of setting a discharge energy limit of the battery at the time of discharge according to an embodiment of the present invention includes a reference discharge energy limit setting step in which a discharge energy limit is set reference default (S210), a real-time discharge energy limit setting step in which a real-time discharge energy limit is calculated according to a current voltage of a battery to establish a discharge energy limit real-time battery setting (S220), and a real-time discharge energy limit setting step, power limit restoration stage in which the real-time discharge energy limit set in the battery real-time discharge energy limit is reset to the reference default discharge energy limit (S230).
En detalle, la batería incluye una pluralidad de celdas de batería, y la etapa de establecimiento del límite de energía de descarga de referencia se puede establecer en un valor predeterminado de acuerdo con las especificaciones de cada una de la pluralidad de celdas de batería incluidas en un paquete de batería y las especificaciones del paquete de batería completo al diseñar el paquete de batería. In detail, the battery includes a plurality of battery cells, and the step of setting the reference discharge energy limit can be set to a predetermined value according to the specifications of each of the plurality of battery cells included in a battery pack and the specifications of the entire battery pack when designing the battery pack.
Por otra parte, la etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real (S220) incluye (a-2) una etapa de medir una tensión de cada una de la pluralidad de celdas de batería (S221), (b-2) una etapa para determinar si la tensión de una celda de batería que tiene la tensión más baja, entre la pluralidad de celdas de batería, es menor que una tensión mínima permitida preestablecida (S222), (c-2) una etapa de medir un tiempo durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más baja es menor que la tensión mínima permitida preestablecida (S223), (d-2) una etapa para reducir el límite de energía de descarga de referencia de la batería en una proporción prescrita para calcular el límite de energía de descarga en tiempo real cuando un período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más baja es menor que el mínimo preestablecido permitido la tensión es igual o mayor que un período predeterminado en la etapa (c-2) (S224). On the other hand, the step of setting the real-time discharge energy limit (S220) includes (a-2) a step of measuring a voltage of each of the plurality of battery cells (S221), (b-2) ) a step of determining whether the voltage of a battery cell having the lowest voltage, among the plurality of battery cells, is less than a preset minimum allowable voltage (S222), (c-2) a step of measuring a time during which the voltage of the battery cell having the lowest voltage is less than the preset minimum allowable voltage (S223), (d-2) a step to reduce the reference discharge energy limit of the battery by a prescribed ratio for calculating the real-time discharge energy limit when a period during which the voltage of the battery cell having the lowest voltage is less than the preset minimum allowable voltage is equal to or greater than a predetermined period in step (c-2) (S224).
Por otra parte, en la etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real (S220), las etapas (a-2) a (d-2) se realizan repetidamente. On the other hand, in the step of setting the real-time discharge energy limit (S220), steps (a-2) to (d-2) are performed repeatedly.
Por otra parte, el período durante el cual la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más baja es menor que la tensión mínima permitida preestablecida se mide desde un momento en el que la tensión de la celda de batería es inicialmente menor que la tensión mínima permitida preestablecida. On the other hand, the period during which the voltage of the battery cell having the lowest voltage is less than the preset minimum allowable voltage is measured from a time when the voltage of the battery cell is initially less than the preset minimum allowable voltage.
A continuación en el presente documento, la etapa de establecimiento del límite de energía de descarga en tiempo real se describirá con una realización específica. La etapa (b-2) puede ser una etapa para determinar si la tensión de la celda de batería que tiene la tensión más baja, entre la pluralidad de celdas de batería, es inferior a 3,0 V. En la etapa (c-2), cuando hay una celda de batería que tiene una tensión inferior a 3,0 V en la etapa (b-2), se puede medir un tiempo durante el cual la tensión de la celda de la batería es inferior a 3,0 V. Por otra parte, en la etapa (d -2), cuando el tiempo durante el cual la tensión de la celda de la batería es inferior a 3,0 V es de al menos 5 segundos, el límite de energía de descarga de la batería se puede restablecer. Below in this document, the step of setting the real-time discharge energy limit will be described with a specific embodiment. Step (b-2) may be a step for determining whether the voltage of the battery cell having the lowest voltage, among the plurality of battery cells, is less than 3.0 V. In step (c- 2), when there is a battery cell having a voltage less than 3.0 V in step (b-2), a time during which the battery cell voltage is less than 3.0 can be measured V. Moreover, in step (d -2), when the time during which the battery cell voltage is less than 3.0 V is at least 5 seconds, the discharge energy limit of the battery can be reset.
Por otra parte, en la etapa de configuración del límite de energía de descarga en tiempo real, el número de veces que se realiza la etapa (d-2) se cuenta mediante un módulo de conteo para generar un valor contado. On the other hand, in the real-time discharge energy limit setting step, the number of times step (d-2) is performed is counted by a counting module to generate a counted value.
Por otra parte, en la etapa (d -2), la relación predeterminada por la cual se reduce el límite de energía de descarga de la batería referencial varía según el valor contado, en donde el valor contado está limitado a un valor predeterminado, y cuando el valor contado alcanza un valor predeterminado, es posible que se detenga la descarga de la batería. On the other hand, in step (d -2), the predetermined ratio by which the discharge energy limit of the reference battery is reduced varies according to the counted value, wherein the counted value is limited to a predetermined value, and When the counted value reaches a predetermined value, battery discharge may stop.
En detalle, la relación predeterminada según el valor contado se puede calcular usando la siguiente ecuación. In detail, the default ratio based on counted value can be calculated using the following equation.
Relación predeterminada = 0,8valor contado Default ratio = 0.8count value
Asimismo, el valor predeterminado al que se limita el valor contado puede ser 10. Also, the default value to which the counted value is limited can be 10.
En otras palabras, cuando el valor contado está limitado a 10, la proporción predeterminada es 0,810 de acuerdo con la ecuación anterior, y puede ser aproximadamente 1/10 del límite de energía de descarga de referencia de un paquete de baterías. In other words, when the counted value is limited to 10, the default ratio is 0.810 according to the above equation, and it can be about 1/10 of the reference discharge energy limit of a battery pack.
Por otra parte, el valor contado aumenta en 1 cada vez que se realiza la etapa (c-2) una vez, y disminuye en 1 cada vez que la batería que está en estado de descarga cambia a un estado de carga. On the other hand, the counted value increases by 1 each time step (c-2) is performed once, and decreases by 1 each time the battery that is in a discharge state changes to a charge state.
Por otra parte, en la etapa de restauración del límite de energía de descarga, el límite de energía de descarga de la batería puede restablecerse al límite de energía de descarga predeterminado de referencia en cualquier caso entre los casos en los que el valor contado es 0, un caso en el que una corriente no fluye en la batería durante al menos un tiempo predeterminado, y un caso en el que un valor de SOC de la batería alcanza un valor de SOC de referencia predeterminado. Moreover, in the discharge energy limit restoration stage, the discharge energy limit of the battery can be reset to the reference default discharge energy limit in any case among the cases where the counted value is 0 , a case in which a current does not flow in the battery for at least a predetermined time, and a case in which a SOC value of the battery reaches a predetermined reference SOC value.
Sobre la base de la descripción anterior, el método para establecer un límite de energía de descarga de la batería en el momento de la descarga según una realización de la presente invención puede calcular fácilmente el límite de energía de descarga del paquete de baterías sin una tabla adicional en la que se establezcan una temperatura o tensión y un límite de energía de descarga. Based on the above description, the method of setting a discharge energy limit of the battery at the time of discharge according to an embodiment of the present invention can easily calculate the discharge energy limit of the battery pack without a table in which a temperature or voltage and a discharge energy limit are established.
Esto es, sin almacenar una tabla adicional en la que se establece una temperatura o tensión y un límite de energía de descarga, se puede establecer el límite de energía de descarga del paquete de baterías. Asimismo, sin medir directamente la temperatura del paquete de baterías, se puede calcular el límite de energía de descarga del paquete de baterías. That is, without storing an additional table in which a temperature or voltage and a discharge energy limit are set, the discharge energy limit of the battery pack can be set. Also, without directly measuring the temperature of the battery pack, the discharge energy limit of the battery pack can be calculated.
Asimismo, con referencia a la figura 5, cuando se reduce el límite de energía de descarga de la batería, se restablece la tensión de una celda y, por lo tanto, el tiempo de uso de la batería puede aumentar. Also, referring to Figure 5, when the battery discharge energy limit is reduced, the voltage of a cell is restored and therefore the battery usage time may increase.
Aunque el método para controlar el límite de energía de la batería se ha descrito con referencia a realizaciones específicas, pero no se limita a esto. Por lo tanto, los expertos en la materia fácilmente entenderán que se pueden realizar diversas modificaciones y los detalles sin apartarse del ámbito de la presente invención es definido por las reivindicaciones adjuntas. Although the method of controlling the battery power limit has been described with reference to specific embodiments, it is not limited thereto. Therefore, those skilled in the art will readily understand that various modifications can be made and the details without departing from the scope of the present invention are defined by the appended claims.
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